Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

En stor dyremodell for pulmonal hypertensjon og høyre ventrikulær svikt: Venstre lungearterie ligation og progressiv hovedpulmonal arterie banding i sauer

Published: July 15, 2021 doi: 10.3791/62694

Summary

Dette manuskriptet beskriver den kirurgiske teknikken og eksperimentell tilnærming for å utvikle alvorlig høyre ventrikkeltrykkoverbelastning for å modellere deres adaptive og maladaptive fenotyper.

Abstract

Dekompensert høyre ventrikkelsvikt (RVF) i pulmonal hypertensjon (PH) er dødelig, med begrensede medisinske behandlingsalternativer. Utvikling og testing av nye terapeutiske behandlinger for PH krever en klinisk relevant stor dyremodell av økt lungevaskulær motstand og RVF. Dette manuskriptet diskuterer den siste utviklingen av den tidligere publiserte ovine PH-RVF-modellen som benytter venstre lungearterie (PA) ligation og hoved PA okklusjon. Denne modellen av PH-RVF er en allsidig plattform for å kontrollere ikke bare sykdommens alvorlighetsgrad, men også RVs fenotypiske respons.

Voksne sauer (60-80 kg) gjennomgikk venstre PA (LPA) ligation, plassering av hovedPA mansjett, og innsetting av RV trykkmonitor. PA-mansjett og RV-trykkmonitor ble koblet til subkutane porter. Forsøkspersonene gjennomgikk progressiv PA-bånd to ganger i uken i 9 uker med sekvensielle mål på RV-trykk, PA-mansjetttrykk og blandet venøs blodgass (SvO2). Ved starten og endepunktet til denne modellen ble ventrikulær funksjon og dimensjoner vurdert ved hjelp av ekkokardiografi. I en representativ gruppe på 12 dyrepersoner økte bobilgjennomsnittet og systolisk trykk fra henholdsvis 28 ± 5 og 57 ± 7 mmHg i uke 1 til 44 ± 7 og 93 ± 18 mmHg (gjennomsnittlig ± standardavvik) innen uke 9. Ekkokardiografi demonstrerte karakteristiske funn av PH-RVF, spesielt RV-utvidelse, økt veggtykkelse og septalbue. Den langsgående trenden med SvO2 - og PA-mansjetttrykk viser at frekvensen av PA-bånd kan titreres for å fremkalle varierende RV-fenotyper. En raskere PA-båndstrategi førte til en kraftig nedgang i SvO2 < 65%, noe som indikerer RV-dekompensasjon, mens en langsommere, mer tempoet strategi førte til vedlikehold av fysiologiske SvO2 på 70% -80%. Et dyr som opplevde den akselererte strategien utviklet flere liter pleural effusjon og ascites innen uke 9. Denne kroniske PH-RVF-modellen gir et verdifullt verktøy for å studere molekylære mekanismer, utvikle diagnostiske biomarkører og muliggjøre terapeutisk innovasjon for å håndtere RV-tilpasning og maladaptation fra PH.

Introduction

Dekompensert høyre ventrikulær (RV) svikt er den dominerende årsaken til sykelighet og dødelighet for pasienter med pulmonal hypertensjon (PH). RV-svikt er ansvarlig for over 50% av sykehusinnleggelser hos pasienter med PH og er en vanlig dødsårsak i denne pasientpopulasjonen1,2. Selv om dagens medisinske behandlinger for PH kan gi temporizing tiltak, reverserer de ikke progresjonen av sykdommen. Som sådan er den eneste langsiktige behandlingen lungetransplantasjon. For å utforske og teste nye medisinske behandlinger og intervensjoner for PH og RVF, er det nødvendig med en klinisk relevant dyremodell for å rekapitulere sykdommens komplekse patofysiologi. Spesielt er det et stort klinisk behov for å utvikle RV-målrettede terapeutiske behandlinger for PH-pasienter for å forbedre RV-funksjonen. Til dags dato har de fleste publiserte dyrestudier av PH- og RV-dysfunksjon stolt på små pattedyr som mus og rotter3. På den annen side har det bare vært en håndfull store dyremodeller for å studere sykdommen og RV-patofysiologien fra unormal etterbelastning4,5,6,7. I tillegg inkluderer ingen av de tidligere publiserte store dyremodellene beskrivelser av eksperimentelle prosedyrer for kontrollert titrering av sykdoms alvorlighetsgrad som differensialt fører til kompensert versus dekompenserte RV-sviktfenotyper. En dyremodell av PH som kan titreres for å indusere akutt og kronisk RV-svikt med varierende grad av kompensasjon, er nødvendig for å studere sykdomsmekanismer og å utvikle, teste og oversette ny diagnostikk og terapeutiske midler for PH og RVF til klinisk praksis. En slik modell i et stort dyr er spesielt verdifull for utvikling av mekaniske sirkulasjonsstøtteenheter8.

Her presenteres en kronisk, stor PH-RVF-modell for dyr ved hjelp av venstre lungearterie (PA) ligation og progressiv hoved-PA-banding hos voksne sauer9,10. Ligasjonen av venstre PA (LPA) øker lungevaskulær motstand og reduserer PA kapasitans11,12. Den progressive PA-båndtilnærmingen muliggjør presis titrering av sykdoms alvorlighetsgrad og RV-tilpasning. Denne plattformen kan også enkelt brukes til langsgående undersøkelse av sykdomsprogresjon mot RV-dekompensasjon. Prosedyrene og prosessene som kreves for å utføre denne modellen presenteres som en ressurs for etterforskere som er interessert i en stor dyreplattform for å utvikle nye behandlinger for PH og RVF.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Institusjonell dyrepleie- og brukskomité ved Vanderbilt University Medical Center godkjente protokollen. De beskrevne prosedyrene ble utført i samsvar med US National Research Council's Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, 8. Oversikten og tidslinjen for den eksperimentelle prosedyren er gitt i figur 1Supplerende tabell 1 beskriver sauens kjønn, vekt, rase, sauekilde og annen relevant informasjon som kan være nyttig for reproduserbarhetsformål.

1. En dag før operasjonen, forberedelse av dyret

  1. Hold tilbake mat i 24-40 timer før den kirurgiske prosedyren for å dekomprimere dyrets rom.
  2. Påfør en 50 μg/ t fentanylplaster på et skjæringsområde på sauens dorsum 12 timer før prosedyren. Rengjør området med klorhexidin for å fjerne lanolinoljerester før påføring av plaster. Dekk og beskytt med en elastisk rørformet dressing.

2. Operasjonsdagen, preoperative trinn i forberedelsesrommet

  1. Administrer tiletamin/zolazepam intramuskulært (2,2-5 mg/kg) og lever 1%-3% isofluran blandet med 80% -100% oksygen via en ansiktsmaske for å indusere anestesi.
  2. Plasser sauen liggende på tilberedningsbordet og fest bena.
  3. Intuber med et 10 mm endotrakealrør og start mekanisk ventilasjon under volumkontrollmodus (tidevannsvolum, TV = 10 ml/kg, åndedrettsfrekvens, RR = 15 pust per minutt).
  4. Barber det kirurgiske feltet fra sauens nakke til overlivet, som beskrevet nedenfor.
    1. Barber sauens fremre nakke for å utsette huden for overliggende jugulære årer for sentral venøs kateterisering (se trinn 3.7).
    2. Barber den anterolaterale thoraxen bilateralt som forberedelse til thoracotomy (se trinn 4.1).
    3. Barber venstre side av torsoen fra brystet til baksiden (dvs. så dorsalt som bordet tillater med motivet i liggende stilling), og fra bryst til bakre flanke kaudalt, som forberedelse til implantasjon av subkutane porter (se trinn 4.12-4.15).
  5. Sett inn et 20 G angiokateter i auricular arterien for arteriell trykkovervåking og blodprøvetaking.
  6. Plasser et silikonrør med en indre diameter på 3/8"-1/2" for rumen dekompresjon. Det orogastriske røret forblir i rummen gjennom hele prosedyren.
  7. Transporter dyret fra det preoperative prep-rommet til kirurgisk suite.

3. Operasjonsdag, preoperative trinn i operasjonssuiten

  1. Koble sauene til ventilatoren i kirurgisk suite, og fortsett ventilasjonen i samme innstilling i trinn 2.3 (isofluran 1%-3%, TV = 10 ml / kg, RR = 15 pust per minutt)
  2. Koble pulsoksymetrisensorene (SpO2), arterielt blodtrykk, temperatur, end-tidal capnograph og elektrokardiogramsensorer (EKG) til bedøvelsesmonitoren.
  3. Koble sensorene for vitale tegn til dyret.
    1. Plasser pulsoksymeteret på dyrets tunge.
    2. Plasser temperatursonden i endetarmen.
    3. Koble til 3-ledede elektrokardiogramprober: Plasser den røde ledningen på venstre bakben, den hvite ledningen på høyre forben og den svarte ledningen på venstre fremre ben.
    4. Koble den treveis stoppekranens mannlige luerende til auricular artery angiocatheter og koble den motsatte kvinnelige luer enden til trykktransduseren for arteriell linjeovervåking ved hjelp av en passende størrelse trykkrør.
      1. Juster svingeren til nivået på operasjonstabellen.
      2. Åpne den treveis stoppekranen på svingeren.
      3. Rull hovedknappen på vitals monitoren for å markere arteriell blodtrykkskanal, og trykk deretter på knappen for å velge kanal.
      4. Velg NULL IBP for å nullstille svingeren.
    5. Koble den mannlige luertilkoblingen til kapnografimonitorlinjen til den kvinnelige luertilkoblingen på ventilatorrøret for å overvåke end-tidal CO2.
  4. Sett opp IV-pumpene for kontinuerlig væskeadministrasjon og inotrop eller vasopressorstøtte.
    1. Perforer septumet på saltvannsposen med IV-administrasjonssettet. Pass på at IV-slangen er klemt fast før du perforerer posen for å forhindre søl.
    2. Juster og monter IV-administrasjonssettslangen i IV-rullepumpen, og kontroller om retningen som er angitt på pumpen, samsvarer med retningen for væskeadministrasjonen.
      MERK: Kontroller at IV-administrasjonssettet er kompatibelt med IV-pumpen.
    3. Slå på pumpen og angi PRIME for å fjerne all luften i linjen.
  5. Plasser sauene for den operative prosedyren.
    1. Fra liggende stilling roterer du sauene til en delvis høyre lateral decubitus-stilling.
    2. Fest høyre fremre fot nedover og fest venstre fremre fot mens du trekker den tilbake cephalad og lateral med tau eller atraumatiske stropper.
    3. Utfør transthoracic ekkokardiografi for baseline vurdering av ventrikulær anatomi og funksjon. Ultrasonografi er også nyttig for å bestemme det optimale intercostalrommet som letter kirurgisk tilgang til både hovedpulsåren og venstre lungearterie.
  6. Rengjør det kirurgiske feltet uten smuss og andre forurensninger ved hjelp av såpe eller skrubbebørste. Forbered nakken og brystet med klorhexidin eller betadinoppløsning og draper det kirurgiske feltet på en steril måte.
  7. Ved hjelp av ultralydveiledning eller anatomiske landemerker, få tilgang til venstre eller høyre indre jugular vene ved hjelp av en finder nål eller angiocath. Bruk Seldinger-teknikken til å sette inn et 7-fransk trippel-lumen sentralt venekateter i den indre jugulære venen for intravenøs tilgang og sentral venøs trykkovervåking.
    1. Bruk den proksimale porten for trykkovervåking og distal port for væske- og legemiddeladministrasjon.
  8. Administrer 20 mg/kg cefazolin og 5 mg/kg enrofloxacin intravenøst. Gjenta doseringen av cefazolin hver 2-4 timer under prosedyren.
  9. Administrer en 500 ml bolus med normal saltløsning for å øke forlastingen før operasjonen. Start en intravenøs væskehastighet på 15 ml/kg/t.

4. Operativ prosedyre

  1. Utfør en muskelsparende mini-thoracotomy (lengde < 8 cm) på venstre fjerde intercostal plass for å oppnå mediastinal eksponering. Velg mini-thoracotomy for å fremskynde postoperativ utvinning.
    1. Etter å ha delt huden, del den underliggende muskelen (pectoralis major) langs fibrene, som går litt skrå til intercostalrommet. Plasser en selvbevarende retraktor for å spre muskellaget og eksponere brystveggen.
    2. Del serratus fremre og underliggende intercostal muskel i det valgte intercostal rommet, pass på å holde seg umiddelbart cephalad til ribben.
    3. Gå inn i det pleurale rommet og fortsett deretter å frigjøre de intercostale musklene fullstendig mot ryggraden og anteromedialt mot brystbenet for å forhindre utilsiktet ribbeinsbrudd eller dislokasjon ved brystbenet. Unngå skade på pattedyrfartøyene medialt.
    4. Plasser de selvbevarende retraktorene for å åpne ribberommet og det overdrevne bløtvevet. Bruk en liten eller middels Finochietto-retraktor for å skille ribbeina og en Tuffier-retraktor (5 cm retraktorblad) for å sitte vinkelrett på Finochietto i intercostalrommet, som trekker tilbake bløtvevet i intercostalrommet for å forbedre eksponeringen.
  2. Øk perikardiumet fremre til phrenic nerve uten å skade det og skape en perikardbrønn med 2-0 silke suturer for å avsløre hoved-PA og RV. Identifiser venstre atrievedheng innenfor eksponeringen som et landemerke for nivået av PA-bifurkasjonen.
    1. Vurder eksponeringen og påse om riktig intercostal plass er lagt inn. Ideelt sett er det proksimale PA og venstre atrievedheng lett synlig rett under snittet, noe som tyder på at det optimale intercostalrommet er valgt for å gi eksponering for både hoved-PA og LPA.
    2. Hvis eksponering anses utilstrekkelig til å nå både hoved-PA og LPA på en sikker måte, må du ikke nøle med å åpne et ekstra interkostalt rom for å oppnå alle nødvendige trinn i operasjonen; Dette vil imidlertid ikke være nødvendig med passende snittvalg.
  3. Disseker rundt hoved-PA og isoler den med et navlestrengsbånd. Sørg for tilstrekkelig bakre disseksjon for eventuell plassering av okcluder og PA-strømningssonde så distal som mulig på hoved-PA.
    1. Plasser en steril strømningssonde i en bolle med vann eller saltvann på det sterile feltet for å kalibrere datainnsamlingsprogramvaren. Lever den elektriske pluggen i den andre enden til en ikke-steril design for å koble sonden til måleren.
      1. Se tilleggsdokumentene for detaljer om tilkobling og kalibrering av PA-strømningssonde og -måler.
    2. Påfør en sjenerøs mengde steril ultralydgel i sporet av PA-strømningssonden.
    3. Monter silikonforingen i sporet på PA-strømningssonden og påfør et ekstra lag med ultralydgel på foringen.
    4. Plasser PA-strømningssonden på PA og innhente PA-strømningsavlesninger på strømningsmåleren og datainnsamlingsgrensesnittet.
      1. Plassering av PA-strømningssonden kan føre til delvis okklusjon av PA som kan redusere venstre ventrikulær preload og gjennomsnittlig arterielt trykk. Vær nøye med hemodynamikken under PA-strømningsanskaffelse.
      2. Kontroller strømningsmålerskjermen for å sikre at PA-strømningssignalstyrken er 5 bar. Hvis måleren viser færre enn 5 stolper, må du sørge for tilstrekkelig kontakt mellom strømningssonden og hoved-PA. Påfør ekstra ultralydgel om nødvendig.
  4. Fullstendig intra-perikardial disseksjon av LPA og omkranser den med et navlestrengsbånd.
    1. Bruk en liten svamppinne eller tynn formbar retraktor for kaudal tilbaketrekning av venstre atrievedheng.
      MERK: Eksponering for LPA forenkles ved kaudal tilbaketrekking av venstre atrievedheng, cephalad tilbaketrekning av hoved-PA, og lateral tilbaketrekking av perikardiumet bare fremre til der LPA går ut av perikardiet.
  5. Plasser et kraftig silikonvaskulært okspyd rundt hoved-PA (figur 2A,B, sirkel). Okcluder størrelse kan justeres basert på PA diameter; pass på at passformen sitter godt. Bruk en 0 silke sutur på en Keith nål for å sikre endene av vaskulær okcluder sammen med en U maske. Når okcluderen er festet rundt hoved-PA-en, skyver du den distalt langs hoved-PA-en.
  6. Omkranser den proksimale hoved-PA-en med et 1/2" Penrose-avløp for å lette disseksjonen og reservere plass til å plassere en strømningssonde ved etterfølgende reoperativ kirurgi. Trim Penrose-avløpet slik at det passer løst rundt PA og fest Penrose til seg selv med en løpende 4-0 Prolene sutur (figur 2B).
  7. Etablere en RV-trykkledning for overvåking av RV-trykk (figur 2B, hvit pil).
    1. Velg en plassering for RV-trykkledningen i rv utstrømningsveggen. Plasser en 5-0 monofilament, nonabsorbable polypropylen veske-streng sutur med løfter rundt den valgte plasseringen og sete en vaskulær snare. Gjør løftene fra en steril kirurgisk hanske.
    2. Forbered RV-trykkledningen: Kutt av den mannlige enden av sterile 36'' trykkslanger i en 30° vinkel for å lette innsettingen gjennom myokardiet. Bruk et 2-0 silkebånd for å markere trykkledningen på en optimal dybde for plassering i bobilen.
    3. Bruk en 11-blads skalpell, lag en liten kardiomy i RVOT fri vegg i den tidligere plasserte vesken-streng sutur. Kontroller blødningen med manuelt trykk eller ved å stramme snaren på vesken-streng sutur.
      MERK: Få en baseline biopsi av rv fri vegg på dette trinnet ved å prøve RV vev i vesken-streng sutur. Dette biopsistedet kan da fungere som inngangspunkt for RV-trykklinjen.
    4. Sett inn og fest den kuttede enden av trykkslangen i bobilutløpskanalen (RVOT). Bind ned veskestrengen og fest deretter veskestrengen til trykkslangen for å feste trykkledningen.
  8. Utvid RVOT-slangen ved å koble en ekstra trykkslange til RVOT-trykkledningen.
  9. Lever den ekstra trykkslangen til en ikke-steril design for å koble slangen til en trykktransduser og overvåk for måling av baseline RV-trykk. Sett opp trykktransduseren på følgende måte.
    1. Koble IV-administrasjonssettets mannlige luerende til transduserens kvinnelige luerende.
    2. Koble trykkslangens kvinnelige luerende til transduserens mannlige luerende.
    3. Spis IV-administrasjonen satt inn i en heparinisert saltvannspose (2 IE/ml).
    4. Monter saltvannsposen i en trykkpose og pump trykkposen til 250-300 mmHg som angitt på måleren.
    5. Klargjør linjen helt ved å slippe ventilen på svingeren, og sørg for riktig avlufting.
    6. Følg supplerende metoder for transduserkalibrering.
  10. Etter forsiktig dissekering rundt LPA, omkranser du den med et navlebånd. Ligate LPA ved å binde ned navlestrengen. Legg merke til dyrets hemodynamiske respons på ligation hvis relevant for studien. Øk minuttventilasjonen for å kompensere for den økte dødromsventilasjonen som skapes ved LPA-ligasjon. Disse ventilatorjusteringene reduserer respiratorisk acidose.
  11. Injiser langsomt opptil 3 ml saltvann i hoved-PA-okkluderen for å sikre at det ikke er noen lekkasje mens du overvåker RV-trykket fra RVOT-trykkledningen. Når RV-responsen er bekreftet, trekker du ut den innpodede saltvannslinjen.
  12. Ta RVOT-trykkledningen og PA-okspyderslangen ut av brystet ett intercostalrom under thoracotomy-snittet.
  13. Form to subdermale lommer langs det fasciale laget på venstre dorsum av sauene så langt bakre mot ryggraden som mulig innenfor det sterile feltet. Disse fungerer som steder for indwelling porter (figur 2C).
  14. Bruk en brystrørtrekker til å tunnelere RVOT-trykkledningen og okkluderslangen fra brystinnsnittet ut til venstre dorsumportplasser.
  15. Fest både okcluder-slangen og RV-trykkledningen til havnens barb-tilkoblinger. Forankre okkluderen og trykkslangen rundt portkontaktene med ekstra bånd. Bruk den medfølgende piggtrådkoblingsbeslaget til å beskytte tilkoblingen (figur 1C). Sett portene i de forhåndsdefinerte subdermale lommene.
  16. Forankre portene på tre steder rundt kanten til den underliggende konseptkjeden med 3-0 polypropylen suturer for å forhindre portmigrering. Reapproximat det subkutane vevet, dermis og huden i lag med polyglaktin 910 suturer. Bekreft trykkavlesningene på nytt gjennom perkutan tilgang til portene. Skyll RVOT-porten med 5 ml (1000 IE/ml, 5000 enheter) heparinnatrium.
  17. Plasser et 16-fransk brystrør i venstre pleuralhule gjennom et separat snitt, fest det til huden, og koble deretter til en lukket dreneringsenhet for brystrøret ved et trykk på -20 cm·H2O. Plasser en løs U-maske rundt røret for å lette lukkingen etter fjerning av brystrøret.
  18. Administrer en intercostal nerveblokk (0,5-1 mg/kg bupivakain) for postoperativ analgesi.
  19. Lukk thoracotomy med figur-av-åtte, # 2 polyglaktin 910 suturer. Lukk pectoralis muskellaget med løping #0 polyglactin 910. Lukk det subkutane vevet i lag med løping #2-0 polyglaktin 910 suturer og stift huden.
  20. Omplasser dyret til dorsal recumbency, fjern orogastrisk rør, og avslutt deretter isofluran.
  21. Fortsett mekanisk ventilasjon og støttende pleie til arteriell blodpH > 7,35 og pCO2 < 55 mmHg.
  22. Extubate når dyret puster spontant, løfter hodet og tygger på endotrakealrøret. Fjern brystrøret før full bedøvelse. Bind U-masken for å lukke brystrøret snitt.
  23. Overfør dyret til buret mens du overvåker anestesigjenoppretting. Sørg for at ekstra oksygen (3-5 l/min med ansiktsmaske) er tilgjengelig til enhver tid mens sauene forblir immobile. Overvåk vitale tegn hver time i de første 4 timene, hver 8 h for de neste 24 timene, og en gang daglig etter det.

5. Postoperativ gjenoppretting

  1. Overvåk thoracotomy og port implantasjon steder daglig for tegn på infeksjon. Administrer langtidsvirkende antibiotika (ceftiofur, 5 mg/kg intramuskulært) innen 24 timer etter prosedyren og hver 3-4 dager etter det i 1 uke.
  2. Fortsett fentanylplasteret postoperativt i totalt 72 timer. Deretter gir du ekstra analgesi (f.eks. meloksikam, 1 mg/kg én gang daglig intramuskulært) hvis dyret fortsetter å vise tegn på smerte (dvs. tannsliping, forhøyet hjertefrekvens).
  3. Fjern de eksterne suturene og hudstiftene 10-14 dager etter operasjonen eller som anbefalt av veterinærpersonalet.
  4. Sørg for beskyttelse av havnestedet mot dyr som gnir eller skraper portplassene mot omkringliggende strukturer ved hjelp av en rørformet dressing (figur 2D).

6. Kronisk PA-bånd (9 - 10 uker)

  1. Overfør sauene til et lite kabinett. Skjær av overflødig ull rundt de implanterte portene.
  2. Rengjør de barberte områdene med 70% isopropylalkohol. Påfør aktuell lidokainspray for lokalbedøvelse.
  3. Klargjør to trykktransdusere for overvåking av rv- og oksudermansjetttrykk (figur 3A).
    1. For begge svingerne: Koble den kvinnelige luerenden av trykkslangen (36 i eller lengre) til den mannlige luerenden av svingeren. Koble den mannlige luerenden av trykkslangen til en av de kvinnelige luerforbindelsene på en treveis stoppekran. Til slutt kobler du en 22 G Huber-nål til den mannlige luerenden av den treveis stoppekranen.
    2. For RV-trykktransduser: Heng en heparinisert saltvannspose (2 IE/ml), punkter posen med IV-administrasjonssettet, og koble IV-administrasjonssettets mannlige luertilkobling til den kvinnelige luertilkoblingen til RV-trykktransduseren. Trykk deretter på saltvannsposen (f.eks. trykkpose).
    3. For occluder-svingeren: Prime svingeren og trykkslangen helt. Sett en mannlig luerhette på den kvinnelige luerenden av trykktransduseren for å forhindre at mansjettvæsken lekker ut tilbake til svingeren.
    4. Koble begge svingerne til datainnsamlingsmaskinvaren ved hjelp av en passende kabel eller adapter.
  4. Kalibrer transduserne som angitt i tilleggsfil 1.
  5. Klikk på Start øverst til høyre i programvarevinduet for å begynne å registrere datainnsamlingsprogramvaren for å fange RV- og PA-mansjetttrykkbølgeformer på 400 Hz.
  6. Ha en assistent som gir mild selvbeherskelse av dyret før havnetilgang. Sett Huber nål fra RV trykk svingeren til RV-porten. Fest en 10 ml sprøyte til den treveis stoppekranen og forsøk å trekke blod tilbake i sprøyten fra bobilporten (figur 3B).
    1. Hvis det er vanskelig å trekke tilbake sprøyten, må du først injisere 5-10 ml saltvann i bobilporten for å løsne kilden til okklusjon.
    2. Hvis tilstoppingen vedvarer, innpod 2 mg vevsplasminogenaktivator (tPA) i porten som fibrinolytisk middel og la det stå over natten. Sjekk neste dag for å aspirere tPA.
  7. Når RV-trykkledningen er etablert, kobler du Huber-nålen fra PA-mansjetttransduseren.
  8. Registrer startverdiene for RV- og PA-mansjetttrykk (figur 3C). Legg merke til eventuelle drastiske endringer fra tidligere avlesninger.
    1. Hvis PA-mansjetten og/eller rv-trykket falt vesentlig fra forrige avlesning, kan det være et tegn på at PA-mansjetten lekker.
    2. Vær oppmerksom på et annet tydelig tegn på PA-mansjettlekkasje ved å studere PA-mansjettbølgeformen. Hvis det gjennomsnittlige PA-mansjetttrykket faller i en merkbar hastighet, er det stor sjanse for at mansjetten lekker.
      MERK: Kontroller at alle luertilkoblingene på trykktransduseren, slangen og stoppekranen er strammet. Det svært trykksatte væskeinnholdet fra PA-mansjetten kan strømme tilbake og lekke ut av løse luerforbindelser.
      1. Hvis PA-mansjetten lekker, må du bestemme omfanget av lekkasje. Hvis lekkasjehastigheten er langsom, kan en hyppigere båndstrategi overvinne lekkasjen for å gjøre sykdomsmodellen fortsatt effektiv.
  9. Injiser sakte 3% hypertonisk saltvann i oksuderporten mens du tar hensyn til RV- og mansjetttrykk.
    1. Juster mengden injeksjon basert på ønsket PH sykdom alvorlighetsgrad og RV fenotype. En ukentlig økning av mansjetttrykket med 100-150 mmHg er et rimelig mål for å utvikle en adaptiv kompenserende RV-fenotype.
    2. Raskere økning i mansjetttrykk (>250 mmHg per uke) vil sannsynligvis gi en dekompenserende RV-fenotype.
  10. Når PA-mansjetten er oppblåst til ønsket mengde, fjerner du Huber-nålen fra mansjettporten.
  11. Få en blodprøve fra bobilhavnen.
    1. Aspirer 10 ml blod ut av bobilporten på en steril måte og sett til side.
    2. Plasser en ny sprøyte i stedet for aspirasjonssprøyten og aspirer så mye blod som nødvendig uten å gå over den ukentlige blodgrensen på 7,5% av det totale blodvolumet.
    3. Koble den originale sprøyten til igjen med aspirert blod og returner den gjennom bobilporten.
    4. Trekk i ventilspaken på trykktransduseren for å skylle heparinisert saltvann fra saltvannsposen og inn i bobilporten. Fortsett å skylle til hele linjen blir klar og fargeløs.
  12. Skyll bobilporten med 10 ml saltvann. Skyll deretter porten ytterligere med 5 ml 1000 U/ml heparinnatrium.
  13. Gjenta trinnene 6.1-6.12 hver 1-4 dager i 9-10 uker.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

En representativ gruppe på 12 sauer brukes til å vise effekten av denne modellen for å utvikle varierende grad av PH-RVF. Blant disse sauene økte gjennomsnittlig PA-mansjetttrykk fra 32 ± 20 mmHg i uke 1 til 1002 ± 429 mmHg i uke 9. Dette resulterte i å øke RV-gjennomsnittet og systolisk trykk fra henholdsvis 28 ± 5 og 57 ± 7 mmHg i uke 1 til 44 ± 7 og 93 ± 18 mmHg innen uke 9. Videre ble PA-mansjetttrykkprofil lagt på blandet venøs oksygenmetning (SvO2) for å demonstrere effekten av modellen ved finjustering av sykdomsfenotype (figur 4). Nærmere bestemt førte raskere PA-bånd til en raskere nedgang i SvO2. Til sammenligning opprettholdt de som opplevde en mer gradvis PA-båndstrategi et fysiologiske utvalg av SvO2 mellom 70% og 80%. Et representativt transthoracic ekkokardiogram ervervet etter 9 uker med progressiv PA-bånd viser RV-utvidelse og septal bowing på grunn av trykkoverbelastning (Tilleggsvideo 1). I en tidligere publisert saksrapport10 kan modellen også brukes til å indusere sluttfase RV-feil, noe som fører til pleurale effusjoner og abdominale ascites.

Figure 1
Figur 1: Oversikt og tidslinje for det samlede eksperimentet. (A) Eksperimentell tidslinje for den kroniske lungehypertensjonen (PH) høyre ventrikulær feil (RVF) og den foreslåtte datainnsamlingsstrategien. (B) Det skjematiske diagrammet for den første overlevelsesoperasjonen for å etablere grunnlaget for den kroniske lungehypertensjonsmodellen (PH) høyre ventrikkelsvikt (RVF). Den viktigste lungearterien (PA) okkluder er implantert, venstre lungearterie (LPA) er ligated, og en trykkslange er plassert i høyre ventrikulære utstrømningskanal (RVOT). Til slutt er både RVOT- og PA-mansjetttrykklinjer koblet til sine respektive porter, som begge er implantert subkutant for tilbakevendende tilgang og overvåking. (C) Fotografi av PA-mansjetten, den subkutane porten og plastbeslaget for å beskytte piggtrådtilkoblingen. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 2
Figur 2: Fotografier av viktige kirurgiske trinn for å etablere ovine pulmonal hypertensjon (PH)-modellen. (A) Isolering av hovedpulsåren (PA) og implantasjon av PA-mansjetten (sirkel). (B) Implantert PA-mansjett (sirkel), Penrose-rør (stjerne) og høyre ventrikulære utstrømningskanaler (RVOT) trykkrør (hvit trekant). (C) Subkutan implantasjon av porter for RVOT og PA mansjett. (D) Rørformet dressing og skumpolstring montert rundt sauens kropp for å beskytte de implanterte portene. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 3
Figur 3: Eksperimentell tilnærming for kronisk lungearterie (PA) banding. (A) Skjematisk for å sette opp trykktransdusere for å måle og justere høyre ventrikkel (RV) og PA-mansjetttrykkverdier. (B) Fotografi av tilgang til bobilutløpskanalen (RVOT) og PA-mansjettporter. (C) Representativ trykksporing av RV- og PA-mansjetttrykk. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figure 4
Figur 4: Pulmonal arterie (PA) mansjetttrykk og tilsvarende blandet venøs oksygenmetning (SvO2). Langsgående trender mellom lungearterie (PA) mansjetttrykk og tilsvarende blandet venøs oksygenmetning (SvO2) viser differensiering i høyre ventrikulær fenotype basert på PA-båndstrategien. Fargeprofilen varierer betydelig mellom emner som opplevde en raskere PA-båndstrategi sammenlignet med emner som gjennomgikk en mer gradvis båndstrategi. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Supplerende video 1: Representative transthoracic ekkokardiogrammer mellom sunn baseline tilstand og etter lunge hypertensjon høyre ventrikulær svikt (PH-RVF) sykdomsmodell. PH-RVF-modellen rekapitulerer viktige egenskaper ved sykdommen, inkludert RV-utvidelse og hypertrofi, og septal bowing. Klikk her for å laste ned denne videoen.

Tilleggsfil 1: Trinn for datainnsamlingsoppsett og kalibrering. Klikk her for å laste ned denne filen.

Kilde Noble Life Sciences, Woodbine, MD
Sex Kastrert mann eller kvinne
Belastning Dorset kors
Vekt 55-70 kg ved mottak
Diett 3 lb pellets hver dag. Timothy høy gitt i den medfølgende fôrposen, fylt opptil to ganger om dagen
Lys syklus Lys syklus 12/12 timers lys / mørke perioder; Lysene tennes kl. 06.00, av kl. 18.00 med mindre annet er angitt
Bolig tilstand Sauer er plassert individuelt eller i par. Boligkapslinger måler 6,3'w X 5,7'd (35,4 kvm.) med mindre annet er spesifisert av innretningslederen. Flere kapslinger kan kobles til for ekstra gulvplass etter behov. Gummimatter leveres til alle sauer ved mottak av dyrepleieteknikeren. Matte(er) er/desinfiseres ukentlig.

Supplerende tabell 1: Relevant informasjon om dyreemne for denne plattformen.

Saker/hendelser N (%)
Total 28 (100)
Ingen komplikasjoner 22 (78)
Infeksjon, tidlig avslutning 1 (4)
Kompromiss med implantert port 2 (7)
Kompromiss av implantert lungearterie mansjett 2 (7)
RV-dekompensasjon på slutten av modellen 1 (4)

Supplerende tabell 2: Komplikasjoner under sauepulmonal hypertensjonsmodell.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den presenterte PH-RVF-modellen kan på en pålitelig måte indusere ulike nivåer av sykdomsgrad for å matche målene i undersøkelsen. To forskjellige tilnærminger brukes i kombinasjon for å indusere denne sykdomsmodellen. For det første tjener LPA-ligationen til å øke lungevaskulær motstand og redusere PA-kapasitans11,12, og dermed etablere utgangspunktet for den kroniske modellen ved en allerede økt RV-etterlasttilstand. Deretter tjener implantasjonen av PA-mansjetten og den progressive inflasjonen til å utvikle en målrettet fenotype ph-rvf. Hvis du kontrollerer PA-mansjetttrykket og endringshastigheten, kan det differensialt skape kompenserende eller dekompenserende bobiler, demonstrert ved enten vedlikehold eller nedgang i SvO2 (figur 4). Ved å øke mansjetttrykket med 250-300 mmHg per uke, vil sauene begynne å vise tidlige tegn på dekompensasjon rundt 5-6 uker. Hvis du øker mansjetttrykket med 100-150 mmHg per uke, derimot, gir du en mer adaptiv profil gjennom hele varigheten på 9 uker.

Det finnes få store dyremodeller av kronisk PH og RVF i litteraturen. Lungearterieemboliisering hos sauer har blitt mest omfattende rapportert og diskutert4,5. Imidlertid har denne tilnærmingen en høy dødelighet, oppover 86%4 avhengig av doseringsfrekvens og perlestørrelser, men det gir bare en marginal endring i RV hemodynamikk og funksjon. På den annen side kan den presenterte modellen indusere et mye større spekter av RV-trykkoverbelastning med minimal prosedyremessig relaterte dødsfall. Et dyr som døde på grunn av denne PH-RVF-modellen utviklet flere liter pleural effusjon og ascites10, korrelerer med kliniske og forskningsfunn av høyre hjertesvikt hos mennesker13,14,15 og store dyr16. Disse tegnene ble observert uten tegn på venstre hjertesvikt. Denne modellen kan derfor fungere som en klinisk overførbar stor dyreplattform med evnen til å produsere titratable patofysiologi.

Det er flere bemerkelsesverdige utfordringer med å utføre denne modellen. For det første, mens du bruker en venstre mini-thoracotomy letter hensiktsmessig postoperativ utvinning, samtidig kirurgisk eksponering av både den viktigste PA og LPA er teknisk utfordrende via dette minimalt invasive snittet. Å velge det optimale intercostalrommet er viktig, og ultrasonografi kan være en nyttig guide. PA-bifurkasjonen er mer distal og bakre sammenlignet med menneskets anatomi, noe som gjør ligasjon av LPA til det mest utfordrende trinnet i denne prosedyren. Mens ligation fungerer som et kritisk skritt for å øke lungevaskulær motstand og redusere PA kapasitans, er det mulig at de viktigste PA-båndene alene kan oppnå tilstrekkelig høyt RV-trykk.

Infeksjon av svulmende havner og sårdehiscence på portstedet kan være vanskelig å adressere og føre til ødeleggende komplikasjoner. I denne lungehypertensjonsmodellen kan infeksjoner være den akutte metabolske fornærmelsen som utløser kardiopulmonal kompromiss, kollaps og tidlig dødelighet. Høye standarder for steril teknikk, omhyggelig hudlukking og beskyttelse av portstedet begrenser forekomsten og virkningen av disse forekomstene betydelig.

Mansjettbrudd er et spesifikt problem med modellen som kan føre til redusert RV-trykk. Selv om dette problemet er uvanlig, har det blitt observert tidligere. Det er noen forebyggende og avhjelpende trinn for dette problemet. Først må det utvises forsiktighet for å unngå å punktere mansjetten mens du fester den rundt PA med sutur. Testing av mansjetten før du lukker brystet sikrer integriteten ved avslutningen av den første operasjonen. Deretter bør PA-mansjettstørrelsen velges basert på hovedstørrelsen på PA-diameteren. Hvis mansjetten lekker, vil det være viktig å vurdere omfanget av lekkasje. Hvis hyppigere inflasjon av PA-båndet kan overvinne lekkasjehastigheten, kan modellen fortsatt oppnå moderat PH-RVF, selv om den kanskje ikke lenger induserer ønsket alvorlighetsgrad av PH-RVF.

Vår erfaring er at denne modellen har en samlet suksessrate på 78 % (tilleggstabell 2), men de fleste komplikasjonene har vært i den tidligere halvdelen av disse studiene. Den nyere kohorten av 13 har hatt en suksessrate på 100%, noe som antyder at denne modellen kan reproduseres og fri for komplikasjoner med nok erfaring.

Til slutt er en viktig vitenskapelig begrensning av den presenterte dyremodellen at den ikke formidler et nøkkeltrekk ved lungearteriell hypertensjon, nemlig lungevaskulær ombygging. Derfor er denne modellen ikke den ideelle plattformen for å utvikle og teste terapeutiske behandlinger som utelukkende er fokusert på lungevaskulaturen. I stedet er det en effektiv plattform for å studere RV-dysfunksjon og svikt fra unormal bobil etterlast. Pasientutfall i PH er i stor grad drevet av RV-funksjon, og gunstige utfall er forbundet med bevaring av denne RV-funksjonen17. Selv om denne modellen ikke fanger opp alle aspekter av PH, er det en verdifull modell for å forstå molekylære veier som fører til RVF og utvikle RV-målrettede terapeutiske behandlinger for å forbedre RVF.

LPA-ligation og hoved inkrementell PA-båndmodell kan vellykket rekapitulere den komplekse patofysiologien til RVF sekundær til PH. Denne modellen vil gi undersøkere en eksperimentell plattform for å utvikle nye diagnostiske biomarkører som skiller mellom adaptive og maladaptive responser til PH på bobilen, belyser kritiske responsveier i RVF, og gjør det mulig for terapeutiske innovasjoner å behandle RVF.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingen interessekonflikter å avsløre.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble finansiert av National Institutes of Health R01HL140231. Vi takker Dyreavdelingen for deres husdyrhold og veterinærpleie. Vi takker SR Light Laboratory og dets ansatte, Jamie Adcock, Susan Fultz, Codi VanRooyen og José Diaz, for deres dedikerte tekniske støtte med store dyreoperasjoner.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
 0.9% Sodium Chloride Irrigation Pour Bottle by Baxter Healthcare, 1000 mL Medline  BHL2F7124 Surgical Disposable
0.25% Bupivacaine Hospira Inc 0409-1160-18 Medication, Intra-Operative
0.9% Normal Saline, 1000 mL Baxter Healthcare Corp 0338-0049-04 Medication, Intra-Operative
0.9% Normal Saline, 500 mL Baxter Healthcare Corp.,  0338-0049-03 Medication, Chronic PH
16 mm Heavy Duty Occluder with actuating tubing Access Technologies  OC-16HD Surgical Disposable
3-mL Skin Prep Applicator Medline  MDF260400 Surgical Disposable
70% isopropyl alcohol prep pads Medline MDS090670 Disposable, Chronic PH
Adhesive bandage tape Patterson Veterinary 07-835-7776 Disposable, Chronic PH
Adson forceps V. Mueller NL1400 Surgical Instrument
Allis tissue forceps V. Mueller CH1560 Surgical Instrument
Aortic clamp, straight (bainbridge forceps) V. Mueller SU6001 Surgical Instrument
Backhaus towel forceps V. Mueller SU2900 Surgical Instrument
Bags, Infusion: Nonsterile Novaplus Infusion Bag, 500 mL Medline TCV4005H Disposable, Chronic PH
Berry sternal needle holder V. Mueller CH2540 Surgical Instrument
Blades, Electrode: Electrode Blade, 6.5", with 0.24 cm Shaft Medline  VALE15516 Surgical Disposable
Blades: Stainless-Steel Sterile Surgical Blade, Size #10 Medline  B-D371210 Surgical Disposable
Blades: Stainless-Steel Sterile Surgical Blade, Size #11 Medline  B-D371211 Surgical Disposable
Blades: Stainless-Steel Sterile Surgical Blade, Size #15 Medline  B-D371215 Surgical Disposable
BNC Male to BNC Male Cable Digi-Key 415-0198-036 Equipment
Castroviejo needle holder V. Mueller CH8589 Surgical Instrument
Cefazolin Apotex Corp 60505-6142-0 Medication, Intra-Operative
Ceftiofur Crystalline Free Acid Zoetis Inc 54771-5223-1 Medication, Post-Operative
Chest Drain, with Dry Suction, Adult-Pediatric Medline  DEKA6000LFH Surgical Disposable
Chest tube passer V. Mueller CH04189 Surgical Instrument
COnfidence Flowprobes for Research (PAU-Series) Transonic 24PAU Equipment, Perivascular Flow Probe
Cooley tangential occlusion clamp V. Mueller CH6572 Surgical Instrument
Data Acquisition Hardware ADInstruments  PowerLab 16/30 Equipment
DeBakey Aorta clamp V. Mueller CH7247 Surgical Instrument
DeBakey multi-purpose clamp V. Mueller CH7276 Surgical Instrument
Debakey tissue forceps, 12’’ V. Mueller CH5906 Surgical Instrument
Debakey vascular tissue forceps 7 3/4’’ V. Mueller CH5902 Surgical Instrument
Debakey vascular tissue forceps, 9’’ V. Mueller CH5904 Surgical Instrument
Electrosurgical Generator Covidien  Force FX-C Equipment
Endotracheal Tube, 10mm Patterson Veterinary 07-882-9008 Surgical Disposable
Enrofloxacin Norbrook Laboratories Limited 55529-152-05 Medication, Intra-Operative
Fentanyl Transdermal Patch Apotex Corp 60505-7007-2 Medication, Pre-Operative
Ferris smith tissue forceps V. Mueller SU2510 Surgical Instrument
Finochietto rib spreaders, large V. Mueller CH1220-1 Surgical Instrument
Finochietto rib spreaders, medium V. Mueller CH1215-1 Surgical Instrument
Flexsteel ribbon retractor, 1” x 13” V. Mueller SU3340 Surgical Instrument
Flexsteel ribbon retractor, 2” x 13” V. Mueller SU3346 Surgical Instrument
Foerster sponge forceps, curved V. Mueller GL660 Surgical Instrument
Gauze Sponges: Sterile X-ray Compatible Gauze Sponges, 16-Ply, 4" x 4" Medline  PRM21430LFH Surgical Disposable
Gerald-DeBakey forceps V. Mueller CH04242 Surgical Instrument
Glassman Allis V. Mueller SU6152 Surgical Instrument
Halsted mosquito forceps V. Mueller SU2702 Surgical Instrument
Harken clamp V. Mueller CH6462 Surgical Instrument
Heat Therapy Pump Gaymar/Stryker  TP-400 Equipment
Heparin Fresenius Kabi,  63323-540-31 Medication, Chronic PH
Hospira Primary IV Sets, 80" Patterson Veterinary 07-835-0123 Surgical Disposable
Hypertonic saline 3% Baxter Healthcare Corp.,  0338-0054-03 Medication, Chronic PH
Hypodermic Needle with Bevel and Regular Wall, 20 G x 1" Medline B-D305175Z Disposable, Chronic PH
Interface Cable, Edwards LifeScience Transducer to ADInstruments  Bridge Amplifier Fogg System 0395-2434 Equipment
Intravenous Infusion Pump Heska  Vet/IV 2.2 Infusion Pump Equipment
Isoflurane Patterson Veterinary 14043-704-06 Medication, Pre-Operative
Kantrowitz thoracic clamp, 9-1/2” V. Mueller CH1722 Surgical Instrument
Kelly hemostats V. Mueller 88-0314 Surgical Instrument
Lidocaine HCl, 2.46% PRN Pharmacal,  49427-434-04 Medication, Chronic PH
Ligaclip Multiple-Clip Appliers by Ethicon Medline  ETHMCS20 Surgical Disposable
Loop, Vessel, Mini, Red, 2/pk, Sterile Medline  DYNJVL12 Surgical Disposable
Lorna non-perforating towel forceps V. Mueller SU2937 Surgical Instrument
Mayo dissecting scissors, curved V. Mueller SU1826 Surgical Instrument
Mayo dissecting scissors, straight V. Mueller SU1821 Surgical Instrument
Medipore Dress-It Pre-Cut Dressing Covers by 3M Medline  MMM2955Z Surgical Disposable
Meloxicam Patterson Veterinary 14043-909-10 Medication, Post-Operative
Mixter thoracic forceps, 9” V. Mueller CH1730-003 Surgical Instrument
Mosquito hemostats V. Mueller 88-0301 Surgical Instrument
Multi-Channel Research Consoles Transonic T402/T403 Equipment, Perivascular Flow Meter
Multi-Lumen Central Venous Catheterization Kits Medline  ARW45703XP1AH Surgical Disposable
Multi-Parameter Vital Signs Monitor Smiths Medical  SurgiVet Advisor 3 Equipment
Needles: Hypodermic Needle with Regular Bevel, Sterile, 18 G x 1.5" Medline  B-D305185Z Surgical Disposable
No. 3 knife handle V. Mueller SU1403-001 Surgical Instrument
No. 7 knife handle V. Mueller SU1407 Surgical Instrument
Non-Vented Male Luer Cap Qosina 13614 Disposable, Chronic PH
Octal Bridge Amplifier ADInstruments  FE228 Equipment
Ophthalmic Ointment Akorn Animal Health 59399-162-35 Medication, Pre-Operative
Penrose Tubing, 6 mm x 46 cm, 11 mm Flat Medline  SWD514604H Surgical Disposable
Perma-Hand Black Braided Silk:  2-0 SH Taperpoint Needle, Control Release, 30" Medline   ETHD8552 Surgical Disposable
Perma-Hand Suture, Black Braided, Size 0, 6 x 30” Medline   ETHA306H Surgical Disposable
Perma-Hand Suture, Black Braided, Size 4-0, 12 x 30" Medline  ETHA303H Surgical Disposable
Phenylephrine West-Ward 0641-6142-25 Medication, Intra-Operative
Polyhesive Cordless Patient Return Electrodes, Adult Medline  SWDE7509 Surgical Disposable
Port-A-Cath Huber Needle, Straight, 22 G x 1-1/2" Medline AAKM21200724 Disposable, Chronic PH
PROLENE Monofilament Suture, Blue, Size 4-0, 36", Double Arm, RB-1 Needle Medline  ETHD7143 Surgical Disposable
PROLENE Polypropylene Monofilament Suture, Blue, Double-Armed, RB-1 Needle, Size 5-0, 24" Medline  ETH8555H Surgical Disposable
Regional Block Needles, 22-gauge Medline  B-D408348Z Surgical Disposable
Schnidt tonsil artery forceps V. Mueller M01700 Surgical Instrument
Skin staple extractor Medline CND3031 Disposable, Chronic PH
Skin stapler 35 wide, with counter Medline  STAPLER35W Surgical Disposable
Sphygmomanometer Patterson Veterinary 07-815-0464 Equipment
Sponge bowl V. Mueller GE-75 Surgical Instrument
Sponge, Lap: X-Ray Detectable Sterile Lap Sponge, 18" x 18", 5/Pack Medline  MDS241518HH Surgical Disposable
Sponge, Peanut: X-Ray Detectable Sterile Peanut Sponge, Small, 3/8" Medline  MDS72038 Surgical Disposable
Sterile Disposable Deluxe OR Towel, Blue, 17'' x 27'', 2/Pack Medline  MDT2168202 Surgical Disposable
Sterile Luer-Lock Syringe, 3 mL Medline SYR103010Z Disposable, Chronic PH
Sterile Luer-Lock Syringe, 5 mL Medline SYR105010Z Disposable, Chronic PH
Sterile Surgical Equipment Probe Covers Medline  DYNJE5930 Surgical Disposable
Stopcock: 3-Way Stopcock with Handle in OFF Position, Rotating Adaptor Male Collar Fitting, 45 PSI Medline  DYNJSC301 Surgical Disposable
Stopcock: 3-Way Stopcock with Handle in OFF Position, Rotating Adaptor Male Collar Fitting, 45 PSI Medline DYNJSC301 Disposable, Chronic PH
Subcutaneous Port with 5-French Connector and Blue Boot Access Technologies CP2AC-5NC Surgical Disposable
Super cut metzenbaum dissecting scissors V. Mueller CH2032-S Surgical Instrument
Super cut nelson-metzenbaum dissecting scissors V. Mueller CH2025-S Surgical Instrument
Syringes: Sterile Luer-Lock Syringe, 10 mL Medline  SYR110010Z Surgical Disposable
Thoracic Catheter, Straight, 28 Fr x 20" Medline SWD570549H Surgical Disposable
Three-quarter surgical drape Medline  DYNJP2414H Surgical Disposable
Tiletamine + Zolazepam Zoetis Inc 54771-9050-1 Medication, Pre-Operative
TourniKwik Tourniquet Set with Four 7.5" Bronze-Colored Tubes and 1 Snare, 12 French Medline  CVR79013 Surgical Disposable
Transducer clip Edwards LifeScience TCLIP05 Equipment
Trigger Aneroid Gauge (Sphygmomanometer) Patterson Veterinary 07-815-0464 Equipment
TruWave Disposable Pressure Transducer Kits by Edwards Lifesciences Medline  VSYPX260 Surgical Disposable and Chronic PH
TS420 Perivascular Flow Module Transonic TS420 Equipment, Perivascular Flow Meter
Tubing, Suction: Sterile Universal Suction Tubing with Straight Ribbed Connectors, 1/4" x 12' Medline  OR612 Surgical Disposable
Tubing: Pressure Monitoring Tubing with Fixed Male Luer Lock and Female Fitting, Low Pressure, 72" L Medline DYNJPMTBG72MF Surgical Disposable
Tubing: Pressure Monitoring Tubing with Fixed Male Luer Lock and Female Fitting, Low Pressure, 72" L Medline DYNJPMTBG72MF Disposable, Chronic PH
Tubular Elastic Dressing Retainer Medline DERGL711 Disposable, Chronic PH
Tuffier rib retractor V. Mueller CD1101 Surgical Instrument
Tygon E-3603 Flexible Tubings Fisher Scientific 14-171-227 Surgical Disposable
U.S.A retractor V. Mueller SU3660 Surgical Instrument
Umbilical Tape, Cotton, 3-Strand, 1/8 x 36" Medline  ETHU12TH Surgical Disposable
Valleylab Button Switch Pencil Medline  VALE2516H Surgical Disposable
Vanderbilt deep vessel forceps V. Mueller CH1687 Surgical Instrument
Veterinary Anesthesia Machine Midmark  Matrx VMC Equipment
Veterinary Anesthesia Ventilator Hallowell EMC  Model 2000 Equipment
Vicryl: Undyed Coated Vicryl 0 CT-1 36" Suture Medline  ETHVCP946H Surgical Disposable
Vicryl: Undyed Coated Vicryl 2 TP-1 Taper 54" Suture Medline  ETHVCP880T Surgical Disposable
Vicryl: Undyed Coated Vicryl 2-0 CT-1 18" Suture Medline  ETHVCP739D Surgical Disposable
Vital crile-wood needle holder, 10-3/8” V. Mueller CH2427 Surgical Instrument
Vital mayo-hegar needle holder, 7-1/4” V. Mueller CH2417 Surgical Instrument
Vital metzenbaum dissecting scissors, 14’’ V. Mueller CH2009 Surgical Instrument
Vital metzenbaum dissecting scissors, 9” V. Mueller CH2006 Surgical Instrument
Vital ryder needle holder, 9” V. Mueller CH2510 Surgical Instrument
Yankauer, Bulb Tip: Sterile Rigid Yankauer with Bulb Tip, No Vent Medline  DYND50130 Surgical Disposable

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Campo, A., et al. Outcomes of hospitalization for right heart failure in pulmonary arterial hypertension. European Respiratory Journal. 38 (2), 359-367 (2011).
  2. Tonelli, A. R., et al. Causes and circumstances of death in pulmonary arterial hypertension. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 188 (3), 365-369 (2013).
  3. Urashima, T., et al. Molecular and physiological characterization of RV remodeling in a murine model of pulmonary stenosis. American Journal of Physiology- Heart and Circulatory Physiology. 295 (3), (2008).
  4. Sato, H., et al. Large animal model of chronic pulmonary hypertension. ASAIO Journal. 54 (4), 396-400 (2008).
  5. Pohlmann, J. R., et al. A low mortality model of chronic pulmonary hypertension in sheep. Journal of Surgical Research. 175 (1), 44-48 (2012).
  6. Noly, P. -E., Guihaire, J., Coblence, M., Dorfmuller, P., Fadel, E., Mercier, O. Chronic thromboembolic pulmonary hypertension and assessment of right ventricular function in the piglet. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (105), e53133 (2015).
  7. Pereda, D., et al. Swine model of chronic postcapillary pulmonary hypertension with right ventricular remodeling: Long-term characterization by cardiac catheterization, magnetic resonance, and pathology. Journal of Cardiovascular Translational Research. 7 (5), 494-506 (2014).
  8. Silva, K. A. S., Emter, C. A. Large animal models of heart failure: A translational bridge to clinical success. JACC: Basic to Translational Science. 5 (8), 840-856 (2020).
  9. Ukita, R., et al. Left pulmonary artery ligation and chronic pulmonary artery banding model for inducing right ventricular - pulmonary hypertension in sheep. ASAIO Journal (American Society for Artificial Internal Organs: 1992. 67 (1), 44-48 (2020).
  10. Ukita, R., et al. Progression toward decompensated right ventricular failure in the ovine pulmonary hypertension model. ASAIO Journal (American Society for Artificial Internal Organs: 1992. , (2021).
  11. Mercier, O., et al. Piglet model of chronic pulmonary hypertension. Pulmonary Circulation. 3 (4), 908-915 (2013).
  12. Guihaire, J., et al. Right ventricular plasticity in a porcine model of chronic pressure overload. Journal of Heart and Lung Transplantation. 33 (2), 194-202 (2014).
  13. Tang, K. J., Robbins, I. M., Light, R. W. Incidence of pleural effusions in idiopathic and familial pulmonary arterial hypertension patients. Chest. 136 (3), 688-693 (2009).
  14. Luo, Y. F., et al. Frequency of pleural effusions in patients with pulmonary arterial hypertension associated with connective tissue diseases. Chest. 140 (1), 42-47 (2011).
  15. Brixey, A. G., Light, R. W. Pleural effusions occurring with right heart failure. Current Opinion in Pulmonary Medicine. 17 (4), 226-231 (2011).
  16. Holt, T. N. Bovine High-mountain Disease. Merck and the Merck Veterinary Manual. , Available from: https://www.merckvetmanual.com/circulatory-system/bovine-high-mountain-disease/bovine-high-mountain-disease (2019).
  17. Van De Veerdonk, M. C., et al. Progressive right ventricular dysfunction in patients with pulmonary arterial hypertension responding to therapy. Journal of the American College of Cardiology. 58 (24), 2511-2519 (2011).

Tags

Bioengineering Utgave 173 pulmonal hypertensjon høyre Ventrikulær svikt høyre hjertesvikt lungearteriebånd voksne sauer
En stor dyremodell for pulmonal hypertensjon og høyre ventrikulær svikt: Venstre lungearterie ligation og progressiv hovedpulmonal arterie banding i sauer
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ukita, R., Stokes, J. W., Wu, W. K., More

Ukita, R., Stokes, J. W., Wu, W. K., Talackine, J., Cardwell, N., Patel, Y., Benson, C., Demarest, C. T., Rosenzweig, E. B., Cook, K., Tsai, E. J., Bacchetta, M. A Large Animal Model for Pulmonary Hypertension and Right Ventricular Failure: Left Pulmonary Artery Ligation and Progressive Main Pulmonary Artery Banding in Sheep. J. Vis. Exp. (173), e62694, doi:10.3791/62694 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter